Question

【題目】小明用如圖甲和圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置分別探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻電流的關(guān)系”。

（1）圖甲所示實(shí)驗(yàn)中通過(guò)_____來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。兩根電阻絲采用串聯(lián)的連接方式，其目的是為了控制_____和通電時(shí)間相等。

（2）為了便于比較兩種電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少，A、B兩瓶中要裝入初溫和_____相等的煤油。其中_____瓶中煤油的溫度升高得快。

（3）實(shí)驗(yàn)中選用煤油而不用水的原因之一是因?yàn)槊河偷谋葻崛葺^_____（“大”或“小”），吸熱相同時(shí)，溫度升的高，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

（4）用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究，得到的結(jié)論是_____。

（5）本實(shí)驗(yàn)中的探究方法有_____和_____。

Answer 1

【答案】溫度計(jì)示數(shù)的變化 電流 質(zhì)量 A 小 當(dāng)電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多 控制變量法 轉(zhuǎn)換法

【解析】

（1）導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過(guò)煤油的溫度變化體現(xiàn)出來(lái)；分析兩根電阻絲采用串聯(lián)的連接方式的目的；
（2）探究?jī)煞N電阻絲通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少時(shí)，應(yīng)控制煤油的質(zhì)量和初溫要相同，根據(jù)焦耳定律分析溫度的高低；
（3）為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，即觀察到得溫度計(jì)示數(shù)變化大，則在同質(zhì)量吸收相同熱量的條件下，比熱容小的液體溫度變化大；
（4）探究通過(guò)電流產(chǎn)生熱量的多少和電流的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制兩電阻絲的阻值和通電時(shí)間相同，根據(jù)焦耳定律分析得出結(jié)論；
（5）控制變量法：在研究物理問(wèn)題時(shí)，某一物理量往往受幾個(gè)不同物理的影響，為了確定各個(gè)不同物理量之間的關(guān)系，就需要控制某些量,使其固定不變，改變某一個(gè)量，看所研究的物理量與該物理量之間的關(guān)系；
轉(zhuǎn)換法：物理學(xué)中對(duì)于一些看不見(jiàn)摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。

（1）圖甲中，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化反映出來(lái)的；兩根電阻絲采用串聯(lián)的連接方式，其目的是為了控制電流和通電時(shí)間相同；

（2）探究?jī)呻娮杞z通過(guò)電流后產(chǎn)生熱量的多少時(shí)，應(yīng)控制煤油的質(zhì)量和初溫要相同；圖甲中，通過(guò)兩電阻絲的電流相同，A的電阻要大于B的電阻，由焦耳定律可知，A瓶中產(chǎn)生的熱量多，所以A瓶中煤油的溫度升高得快；

（3）煤油的比熱容比水小，在質(zhì)量相同，吸熱相同時(shí)，其溫度變化更快，所以為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn)；

（4）裝置乙中兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)后再與一個(gè)5Ω的電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，右端兩個(gè)電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右=I左；兩個(gè)5Ω的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右=I1+I2，兩電阻的阻值相等，則支路中的電流相等，I1=I2，所以右邊容器中通過(guò)電阻的電流是左側(cè)通過(guò)電流的一半，由Q=I2Rt可知，左邊容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多，所以得出結(jié)論：在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多；
（5）知道熱量與電流、電阻及通電時(shí)間有關(guān)，可變因素較多，采用的是控制變量法；導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是要通過(guò)煤油的溫度變化體現(xiàn)出來(lái)，這就是轉(zhuǎn)換法。